Nitrogen: Perbedaan antara revisi

Konten dihapus Konten ditambahkan
Rescuing 21 sources and tagging 0 as dead.) #IABot (v2.0.9.3
Tidak ada ringkasan suntingan
Tag: Suntingan visualeditor-wikitext
 
(2 revisi perantara oleh 2 pengguna tidak ditampilkan)
Baris 1:
{{pp-move-indef}}
{{Kotak info nitrogen}}
{{Unsur|Nitrogen|N|7|desc={{lang-la|nitrogenium}} Unsur yang juga disebut sebagai '''|title2=zat lemas'''}} Unsur ini pertama kali ditemukan dan diisolasi oleh dokter berkebangsaan Skotlandia [[Daniel Rutherford]] pada tahun 1772. Meskipun [[Carl Wilhelm Scheele]] dan [[Henry Cavendish]] secara terpisah telah melakukan hal yang sama di kisaran waktu yang sama pula, Rutherford secara umum sesuai untuk menerima penghargaan tersebut karena karyanya dipublikasikan pertama kali. Nama ''nitrogen'' diusulkan oleh [[Jean-Antoine-Claude Chaptal]] pada tahun 1790, ketika ia menemukan bahwa nitrogen hadir dalam [[asam nitrat]] dan senyawa [[nitrat]]; nama ini diturunkan dari {{lang-el|νἰτρον}} "[[nitre]]" dan -γεννᾶν "membentuk". [[Antoine Lavoisier]] malah mengusulkan nama '''''azote''''', dari bahasa Yunani άζωτικός "tak hidup", karena unsur itu termasuk [[gas asfiksia]]; nama usulan Lavoisier malah digunakan di banyak bahasa, seperti [[Prancis]], [[Rusia]], dan [[Turki]], dan muncul dalam dua nama bahasa Inggris untuk beberapa senyawa nitrogen seperti [[hidrazin]], [[azida]] dan [[senyawa azo|azo]].
 
Nitrogen adalah anggota paling ringan dari [[pniktogen|golongan 15]] tabel periodik, sering kali disebut pniktogen. Nama tersebut berasal dari bahasa Yuniani πνίγειν "tersedak", merujuk langsung kepada sifat asfiksiasi nitrogen. Nitrogen adalah unsur umum dalam [[alam semesta]], diperkirakan berada pada urutan ke-7 total kelimpahan dalam galaksi [[Bima Sakti]] dan [[Tata Surya]]. Pada [[suhu dan tekanan standar]], dua atom unsur ini [[ikatan kimia|berikatan]] membentuk '''dinitrogen''', suatu [[gas]] [[molekul diatomik|diatomik]] yang tak berwarna dan tak berbau, dengan rumus kimia N{{sub|2}}. Dinitrogen membentuk sekitar 78% [[atmosfer bumi]], membuatnya sebagai unsur mandiri yang paling melimpah. Nitrogen terdapat dalam semua organisme, terutama dalam [[asam amino]] (dan juga [[protein]] tentunya), dalam [[asam nukleat]] ([[DNA]] dan [[RNA]]) serta dalam molekul pemindah energi [[adenosin trifosfat]] (ATP). [[Komposisi tubuh manusia|Tubuh manusia mengandung]] sekitar 3% nitrogen (berdasarkan massa), dan merupakan unsur paling melimpah ke-4 di dalam tubuh setelah [[oksigen]], [[karbon]], dan [[hidrogen]]. [[Siklus nitrogen]] menjelaskan pergerakan unsur dari udara, memasuki [[biosfer]] dan senyawa organik, kemudian kembali ke [[atmosfer]].
Baris 32:
 
=== Isotop ===
{{Artikel utamaMain|Isotop nitrogen}}
[[Berkas:NuclideMap C-F.png|jmpl|ka|upright=2.3|Tabel nuklida (diagram Segrè) dari karbon sampai fluorin (termasuk nitrogen). Warna jingga menandakan [[emisi proton]] (nuklida di luar garis tetesan proton); merah muda untuk [[emisi positron]] (peluruhan beta terbalik); hitam untuk [[isotop stabil|nuklida stabil]]; biru untuk [[emisi elektron]] (peluruhan beta); dan violet untuk [[emisi neutron]] (nuklida di luar garis tetesan neutron). Jumlah proton meningkat menaiki sumbu vertikal, dan jumlah neutron meningkat menyusuri sumbu horizontal ke kanan.]]
Nitrogen memiliki dua [[isotop]] stabil: {{sup|14}}N dan {{sup|15}}N. Isotop pertama jauh lebih umum, menyusun 99,634% nitrogen alami, dan yang kedua (yang sedikit lebih berat) sisanya 0,366%. Hal ini menyebabkan berat atomnya menjadi sekitar 14,007&nbsp;u.<ref name=Greenwood411>Greenwood and Earnshaw, pp. 411–2</ref> Kedua isotop stabil ini diproduksi melalui [[siklus CNO]] dalam [[bintang]], namun {{sup|14}}N lebih umum terjadi karena tangkapan neutronnya adalah langkah pembatas laju.<sup>14</sup>N adalah salah satu dari lima [[inti atom genap dan ganjil|nuklida ganjil–ganjil]] yang stabil (suatu nuklida yang memiliki jumlah proton dan neutron ganjil); empat lainnya adalah [[deuterium|<sup>2</sup>H]], <sup>6</sup>Li, <sup>10</sup>B, dan <sup>180m</sup>Ta.<ref name="BetheBible">{{cite journal|last=Bethe |first=H. A.|date=1939|title=Energy Production in Stars|journal=[[Physical Review]]|volume=55 |issue=5 |pages=434–56|bibcode=1939PhRv...55..434B|doi= 10.1103/PhysRev.55.434}}</ref>
Baris 38:
Kelimpahan relatif <sup>14</sup>N dan <sup>15</sup>N hampir konstan di atmosfer tetapi dapat bervariasi di tempat lain, karena fraksinasi isotop alami dari reaksi [[redoks]] biologis dan penguapan [[amonia]] atau [[asam nitrat]] alami.<ref>{{cite web |url=http://www.ciaaw.org/nitrogen.htm |title=Atomic Weight of Nitrogen |author=CIAAW |date=2003 |website=ciaaw.org |publisher=CIAAW |access-date=13 October 2016 |archive-date=2016-10-14 |archive-url=https://web.archive.org/web/20161014112435/http://www.ciaaw.org/nitrogen.htm |dead-url=no }}</ref> Reaksi yang dimediasi secara biologis (misalnya, [[Asimilasi (biologi)|asimilasi]], [[nitrifikasi]], dan [[denitrifikasi]]) sangat mengendalikan dinamika nitrogen di dalam tanah. Reaksi ini biasanya menghasilkan pengayaan <sup>15</sup>N dari [[Substrat (kimia)|substrat]] dan penipisan [[Produk (kimia)|produk]].<ref name="enrich">{{cite book | url = https://books.google.com/books?id=U9y3whFC2DIC&pg=PA74 | pages = 74–75 | title = Stable Isotopes and Biosphere - Atmosphere Interactions: Processes and Biological Controls | isbn = 978-0-08-052528-0 | author1 = Flanagan | first1 = Lawrence B. | last2 = Ehleringer | first2 = James R. | last3 = Pataki | first3 = Diane E. | date =15 December 2004}}</ref>
 
Isotop berat {{sup|15}}N pertama kali ditemukan oleh S.M. Naudé pada tahun 1929, tidak lama setelah ditemukan isotop berat unsur tetangganya, [[oksigen]] dan [[karbon]].<ref name=Greenwood408>Greenwood and Earnshaw, p. 408</ref> Ini menyajikan salah satu tangkapan neutron termal terendah dari semua isotop.<ref>{{cite web |url=http://www.nndc.bnl.gov/sigma/index.jsp?as=15&lib=endfb7.1&nsub=10 |title=Evaluated Nuclear Data File (ENDF) Retrieval & Plotting |publisher=National Nuclear Data Center |access-date=2017-07-04 |archive-date=2020-08-09 |archive-url=https://web.archive.org/web/20200809124433/https://www.nndc.bnl.gov/sigma/index.jsp?as=15&lib=endfb7.1&nsub=10 |dead-url=no }}</ref> {{sup|15}}N sering digunakan dalam spektroskopi [[resonansi magnet inti]] (NMR) untuk menentukan struktur molekul yang mengandung nitrogen, karena [[spin|spin inti]] fraksionalnya adalah satu setengah, yang menawarkan keuntungan untuk NMR seperti lebar garis yang lebih sempit. {{sup|14}}N, meskipun secara teoretis juga dapat digunakan, memiliki spin nuklir bulat dan dengan demikian memiliki [[momen quadrupol]] yang mengarah pada spektrum yang lebih luas dan kurang bermanfaat.<ref name=Greenwood411/> NMR <sup>15</sup>N tetap memiliki komplikasi yang tidak ditemui pada spektroskopi NMR yang lebih tinggi, <sup>1</sup>H dan <sup>13</sup>C. Kelimpahan alami {{sup|15}}N yang rendah (0,36%) secara signifikan mengurangi sensitivitas, masalah yang hanya diperparah oleh [[rasio giromagnetik]] yang rendah, (hanya 10,14% dari {{sup|1}}H). Alhasil, ''signal-to-noise ratio'' untuk {{sup|1}}H sekitar 300 kali lipat lebih besar daripada {{sup|15}}N pada kekuatan medan magnet yang sama.<ref name="autogenerated2007">{{cite book| author=Arthur G Palmer| title=Protein NMR Spectroscopy| url=https://archive.org/details/proteinnmrspectr0002unse_n8l9| publisher=Elsevier Academic Press| date=2007 | isbn = 0-12-164491-X}}</ref> Hal ini dapat agak dikurangi dengan pengayaan isotop {{sup|15}}N melalui pertukaran kimia atau distilasi fraksional. Senyawa yang diperkaya {{sup|15}}N memiliki keuntungan bahwa dalam kondisi standar, mereka tidak mengalami pertukaran kimiawi atom nitrogen mereka dengan nitrogen di atmosfer, tidak seperti senyawa dengan isotop [[hidrogen]], [[karbon]], dan [[oksigen]] berlabel yang harus dijauhkan dari atmosfer.<ref name=Greenwood411/> Rasio {{sup|15}}N:{{sup|14}}N umum digunakan dalam analisis isotop stabil di bidang [[geokimia]], [[hidrologi]], [[paleoklimatologi]] dan [[paleoseanografi]], yang disebut [[δ15N|''δ''<sup>15</sup>N]].<ref>{{cite book | last=Katzenberg | first=M. A. | title=Biological Anthropology of the Human Skeleton | chapter=Chapter 13: Stable Isotope Analysis: A Tool for Studying Past Diet, Demography, and Life History | year=2008 | edition=2nd | isbn=978-0-471-79372-4 }}</ref>
 
Dari sepuluh isotop lain yang dihasilkan secara sintetis, mulai dari {{sup|12}}N sampai {{sup|23}}N, [[nitrogen-13|{{sup|13}}N]] memiliki [[waktu paruh]] sepuluh menit dan isotop sisanya memiliki waktu paruh dalam kisaran detik ({{sup|16}}N dan {{sup|17}}N) atau bahkan milidetik. Tidak ada isotop nitrogen lain yang mungkin terjadi karena mereka akan berada di luar [[garis tetesan nuklir]], yang mengeluarkan proton atau neutron.<ref name="NUBASE">{{cite journal |author=Audi, G. |author2=Wapstra, A. H. |author3=Thibault, C. |author4=Blachot, J. |author5=Bersillon, O. |last-author-amp=yes |year=2003 |title=The NUBASE evaluation of nuclear and decay properties |url=http://www.nndc.bnl.gov/amdc/nubase/Nubase2003.pdf|archive-url=https://web.archive.org/web/20080923135135/http://www.nndc.bnl.gov/amdc/nubase/Nubase2003.pdf|dead-url=yes|archive-date=2008-09-23|journal=[[Nuclear Physics A]] |volume=729 |pages=3–128 |doi=10.1016/j.nuclphysa.2003.11.001|bibcode=2003NuPhA.729....3A}}</ref> Mengingat selisih waktu paruhnya, {{sup|13}}N adalah radioisotop nitrogen yang paling penting, umurnya cukup panjang untuk digunakan dalam [[tomografi emisi positron]] (''positron emission tomography'', PET), meskipun waktu paruhnya masih pendek maka harus dibuat di lokasi PET, misalnya dalam [[siklotron]] dengan cara {{sup|16}}O dibombardir dengan proton yang menghasilkan {{sup|13}}N dan [[partikel alfa]].<ref name="Carlson 151">{{cite book | last = Carlson | first = Neil | title = Physiology of Behavior | publisher = Pearson | series = Methods and Strategies of Research | volume = 11th edition | date = January 22, 2012 | page = 151 | isbn = 0-205-23939-0}}</ref>
Baris 57:
 
=== Kompleks dinitrogen ===
{{artikel utamaMain|Kompleks dinitrogen}}
[[Berkas:RuA5N2.png|jmpl|ka|Struktur {{chem2|[Ru(NH|3|)|5|(N|2|)|]|2+}} ([[pentaamina(dinitrogen)rutenium(II) klorida|pentaamina(dinitrogen)rutenium(II)]]), kompleks dinitrogen pertama yang ditemukan]]
Contoh pertama kompleks [[dinitrogen]] yang ditemukan adalah {{chem2|[Ru(NH|3|)|5|(N|2|)|]|2+}} (lihat gambar di kanan), dan dengan cepat banyak kompleks lainnya ditemukan. [[Kompleks (kimia)|Kompleks]] ini, di mana molekul nitrogen menyumbang setidaknya satu pasang elektron sunyinya ke kation logam pusat, menggambarkan bagaimana N{{sub|2}} dapat mengikat logam pada [[nitrogenase]] dan [[katalisis|katalis]] untuk [[proses Haber]]: Proses ini yang melibatkan aktivasi dinitrogen sangat penting dalam biologi dan dalam produksi pupuk.<ref>{{Cite journal|author=Fryzuk, M. D.|author2=Johnson, S. A.|last-author-amp=yes|title=The continuing story of dinitrogen activation|journal=Coordination Chemistry Reviews|volume=200–202|page=379|year=2000|doi=10.1016/S0010-8545(00)00264-2}}</ref><ref name="Schrock">{{Cite journal|author=Schrock, R. R.|title=Catalytic Reduction of Dinitrogen to Ammonia at a Single Molybdenum Center|journal=[[Acc. Chem. Res.]]|year=2005|volume=38|issue=12|pmid=16359167|pages=955–962|pmc=2551323|doi=10.1021/ar0501121|authorlink=Richard R. Schrock}}</ref>